Uusi moottori sähkölentokoneisiin

ENGINeUS-moottori
ENGINeUS-moottori

Sähkölentokoneilla on kaksi haastetta: akkutekniikka ja moottori. Akut ovat edelleen varsin painavia suhteessa latauskapasiteettiin, ja ilmailukäyttöön hyväksyttyjä moottoreita on kovin vähän.

Euroopan lentoturvallisuusvirasto (EASA) on myöntänyt sertifikaatin ENGINeUS 100 -moottorille. Kyseessä on ensimmäinen Safran Electrical & Power -yhtiön uusista moottoreista, joita tullaan käyttämään sähkölentokoneissa. 

Moottorin ensimmäinen käyttäjä tulee olemaan Diamond Aircraft eDA40 -koneessaan. Kyseessä on DA40 -konetyypin sähköistetty versio, missä moottorin ja siihen liittyvien systeemien vaihtamisen lisäksi on rungon alle laitettu aerodynaamisesti muotoiltu akkupaketti.

eDA-40 lennossa

Diamond eDA40 koelennolla. Ulkoisesti koneen erottaa polttomoottorilla varustetusta koneesta kookkaasta akkupaketista rungon alapuolella. Kuva: Diamond Aircraft

 

ENGINeUS 100 on ensimmäinen Safran Electrical & Power -yhtiön ENGINeUS-sarjan moottoreista, joita tuottamaan yhtiö on rakentamassa neljä puoliautomatisoitua tuotantolinjaa Niortiin (Ranska) ja Pitstoneen (Iso-Britannia). Niissä valmistetaan yli 1 000 sähkömoottoria vuodessa vuodesta 2026 alkaen. 

Moottoria testattiin laboratorio-olosuhteissa yli 1 500 tuntia ja yli 100 lentotuntia todellisissa olosuhteissa lentokoneella. 

Safranille ja EASAlle kyseessä on tärkeä askel myös siksi, että moottorin sertifioinnin kuluessa on myös määritelty tulevaisuutta varten sähkömoottoreihin sekä niiden systeemeihin liittyvät erityiset lentokelpoisuussäännöt ja suunniteltu menetelmät moottorien arviointiin ja kelpuuttamiseen.

ENGINeUS 100 -sähkömoottori tuottaa maksimissaan 125 kW tehoa, ja sen paino-tehosuhde on 5 kW/kg. Ilmailussa juuri paino-tehosuhte on olennainen.

Moottoripakettiin kuuluu itse sähkömoottorin lisäksi sen virransyöttö- ja ohjausjärjestelmät, jotka on integroitu suoraan moottoriin. Laitteiston muoto ja ilmalla tapahtuva jäähdytys on suunniteltu siten, että sitä voidaan käyttää monissa erilaisissa koneissa ja laitteistolla voidaan myös korvata polttomoottoreita nykyisissä lentokoneissa.

ENGINeUS

Polttomoottoriin verrattuna sähkömoottori on yksinkertainen ja siinä on paljon vähemmän osia. Se on periaatteessa luotettavampi ja vaatii vähemmän huoltoa. Kuva: Safran Electrical & Power

 

Safranin mukaan moottori sopii hyvin ainoaksi moottoriksi pieniin yleisilmailukoneisiin, mutta myös sitä voidaan käyttää suuremmissa ns. hajautetun propulsion lentokoneissa. Euroopassa on useita 19-paikkaisia lentokonehankkeita, joissa on useampi sähkömoottori. 

Ranskalainen Aura Aero on julkistanut käyttävänsä Safranin moottoreita ERA-lähiliikennekoneessaan. Ruotsalainen Heart Aerospace puolestaan ei ole kertonut X1-koekoneessaan käyttämäänsä ja myöhemmässä ES-30-koneessaan olevaa moottoria.

Myös Bye Aerospace, CAE, Electra, TCab Tech ja VoltAero käyttävät koneissaan Safranin uutta moottoria.

ENGINeUS -moottoriperheen myöhemmät versiot voisivat sopia myös tuleviin suurempiin, jopa noin 150-paikkaisiin sähkölentokoneisiin.

Tähän saakka ainoa sähkölentokone markkinoilla on ollut Pipistrel Velis Electro, missä käytetään yhtiön omaa moottoria. Kone ja sen moottori saivat lentokelpoisuustodistuksen toukokuussa 2020. Kävimme koelentämässä koneen vuonna 2021 ja siitä on Tiedetuubissa video.

Siinä missä Velisissä on kaksi paikaa, on eDA40:ssa neljä. Se on Pipistreliin verrattuna suurempi ja pystyy lentämään pitemmälle tai kauemmin. Velis Electron moottoriteho on 57 kW ja eDA40:n ENGINeUS 100 -sähkömoottorin 125 kW. Pipistrelin akkukapasiteetti on 20 kWh, Diamond ei ole ilmoittanut lukua. Kummankin koneen tyypillinen latausaika on noin tunnin.

Pipistrel Velis Electro

Pipistrel Velis Electro latauksessa. Kuva: Jari Mäkinen

Renaultin sähkörekka pääsi Lappiin ja takaisin

Renault Trucksin Diamond Echo Lapin maantiellä
Renault Trucksin Diamond Echo Lapin maantiellä

Renault Trucksin E-Tech T Diamond Echo -sähkökuorma-auton 23 000 kilometriä ympäri Euroopan tehty koeajokiertue huipentui joulukuussa sähköautojen legendaariseen koettelemukseen: ajoon kärryn kanssa Lappiin ja takaisin.

(Renaultin tiedote) Renault Trucksin E-Tech Diamond Echo kiersi vuonna 2024 yli 23 000 kilometriä Euroopassa halki Ranskan, Alankomaiden, Iso-Britannian, Espanjan, Sveitsin, Belgian ja Saksan aina Suomeen saakka.

Ranskan Lyonista huhtikuussa alkanut roadshow päättyi Lapiin nyt joulukuussa.

E-Tech Diamond Echo ajoi 1 600 kilometriä Helsingistä Rovaniemelle Lappiin ja takaisin siten, että yhtenä päivänä autolla ajettiin 250 km etappi yhdellä latauksella ja eräänä ajopäivänä tehtiin 700 km matka kahdella välilatauksella. 

Lämpötilat laskivat jopa -19°C:een, osoittivat myös auton ransalaisajajille miten sähkökuorma-auto voi toimia myös "äärimmäisissä talviolosuhteissa" – kuten Rentaultin tiedotteessa todetaan.

Keski-Euroopassa kesällä matkalla Sveitsistä Saksaan autolla päästiin parhaimmillaan 360 km:n matkaan yhdellä latauksella. Rekalle tämä on paljon. Päivittäisiä etappeja ajettiin tyypillisesti 700 km optimoidun välilataustekniikan avulla.

"Suomessa tehdyt testit ovat vahvistaneet, että sähkökuorma-autot pysyvät täysin toimintakykyisinä, jopa vaikeissa talviolosuhteissa," selitti Régis Pierrelle, Renault Trucksin sähköliikkuvuusoperaatioiden johtaja. 

"Vastoin yleistä uskomusta, emme kohdanneet ongelmia liittyen toimintamatkaan, latauksen saatavuuteen tai latausajoihin. Ohjaamon lämmitys ei vaikuttanut merkittävästi toimintamatkaan, pitkälti Renault Trucksin tarjoaman ohjelmoitavan esilämmitysjärjestelmän ansiosta, joka optimoi energiankulutuksen."

Pakkanen aiheutti hieman lisääntynyttä kulutusta (10-15% välillä). Syynä olivat tyypilliset sähköautojen talvihankaluudet sekä kaikkia autoja voimalinjasta riippumatta kurittava talvi-ilman suurempi ilmanvastus ja talvirenkaiden lisäkitka.

 

"Yksi asiakkaistamme Suomessa kertoi meille, että viime talvena -30°C päivänä  ainoa hänen kalustostaan käynnistynyt kuorma-auto oli Renault Trucksin sähkömalli. Dieselkuorma-autot olivat jumissa AdBluen kiteytymisen vuoksi," totesi Régis Pierrelle. 

Harva tulee ajatelleeksi tätä dieseliä ja sähköä verratessaan.

Päivän kuva 13.11.2013: Timantin tihutyö

Sir Isaac Newton on tieteenhistorian tunnetuimpia ja arvostetuimpia hahmoja, sillä hän kehitti liikkeen lait ja painovoimalain, mutta myös esimerkiksi peilikaukoputken sekä differentiaali- ja integraalilaskennan. Tieteellisten ansioiden ohella Newtonilla oli hämärämpi puolensa, sillä hän oli kiinnostunut okkultismista ja harrasti alkemiaa. Etenkin myöhemmällä iällä Newtonin mielenterveys horjui, minkä arvellaan ehkä johtuneen altistumisesta haitallisille kemikaaleille. Hänen hiuksistaan otetussa näytteessä on todettu olevan ylen määrin esimerkiksi elohopeaa. Tarinan mukaan iso osa Newtonin alkemistisista kirjoituksista tuhoutui vuonna 1693, kun hänen Diamond-niminen koiransa kaatoi pöydällä olleen kynttilän, joka sytytti paperipinot palamaan. Varmuudella ei kuitenkaan tiedetä, oliko Newtonilla ollenkaan koiraa.